принципы проектирования автоматизированных систем

Яламов Георгий Юрьевич,
Федеральное государственное научное учреждение
"Институт информатизации образования" РАО,
ведущий научный сотрудник, к.ф–м.н., доцент
aio@mgopu.ru
ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
ИНФОРМАЦИОННОГО СЕТЕВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОЛОДЕЖНОЙ
СРЕДЫ
GENERAL BUSINESS INFORMATION SYSTEMS DESIGN OF AUTOMATED
NETWORK SUPPORT YOUTH MEDIUM
Аннотация. В статье рассматриваются общие вопросы проектирования
информационных автоматизированных систем на основе высокоскоростных
баз данных MySQL, обеспечивающих Интернет-ресурс для формирования
информационной среды в интересах молодежи.
Ключевые слова: информационная автоматизированная система, база
данных,
MySQL,
молодежный
сетевой
ресурс,
информационное
обеспечение молодежи.
Abstract.. The article deals with general issues of designing automated information
systems based on high-speed database MySQL, providing Internet resource for the
formation of the information environment for young people.
Key words: automated information system, database, MySQL, youth network
resource, information support young people.
Одной из основных целей Стратегии государственной молодежной
политики в Российской Федерации, разработанной в 2006 году на период до
2016 года, и проекта Федерального закона об основах ГМП в Российской
Федерации является вовлечение молодежи в социальную практику в условиях
саморазвивающегося общества, поддержка способной, инициативной и
талантливой молодежи, развитие и реализация творческого и инновационного
потенциала
молодых
граждан
в
интересах
государственного
и
общественного развития.
Важнейшим инструментом вовлечения могут быть информационные
автоматизированные системы, к которым относятся в первую очередь
Интернет, а также автоматизированные системы обработки данных, банки
данных, базы знаний, информационно-телекоммуникационные системы и
сети, системы связи и телекоммуникации и т.п. В этой связи, несомненный
интерес представляют и автоматизированные системы информационного
сетевого обеспечения молодежной среды (далее АССОМС) по всему
спектру вопросов жизни молодежи в обществе (здоровье, спорт,
образование, жилье, досуг, труд, карьера, общественная и личная жизнь,
семья, международные отношения и жизнь молодежи в других странах и др.).
К таким системам относятся молодежные мультиинформационные сетевые
ресурсы, крупные информационные порталы (например, Всероссийский
студенческий информационный портал) и другие медиаинформационные
средства, обеспечивающие возможность открытого сетевого доступа к
информации. Контент таких сетевых ресурсов должен учитывать специфику
интересов,
характер
познавательной
деятельности,
возрастные
психологические особенности молодёжи, студентов, аспирантов и молодых
ученых. Его назначение – полноценное информирование молодого
поколения страны о возможностях их развития и профессионального роста в
России и в мировом сообществе, продвижение культуры применения
созданных в стране возможностей личностного и общественного развития,
способствовать
реализации
инновационного,
научно-технического
и
творческого потенциалов российской молодёжи, в том числе студентов,
аспирантов и молодых учёных [1-6].
Поэтому, представляет интерес возможность использования АССОМС
для информационного обеспечения, ориентированного на молодежную
среду в соответствии с основными направлениями государственной
молодежной политики и интересами российской молодежи.
Наиболее эффективным представляется построение таких систем с
использованием реляционных баз данных (БД), которые на сегодняшний день
являются, пожалуй, наиболее часто используемыми [7]. Дело в том, что
построение
конфигурации
и
создание
АССОМС
предполагает
интегрирование баз данных в сценарии системы, т.е. взаимодействие с
реляционной базой данных (БД). В реляционной базе данных данные хранятся
не все скопом, а в отдельных таблицах, благодаря чему достигается выигрыш
в скорости и гибкости. Как известно [8], для работы с реляционными БД
применяют реляционные СУБД (иначе Система управления базами данных)
различного типа. Такие СУБД имеют целый ряд преимуществ по сравнению с
двумерными файлами1, основные из которых перечислены ниже [8]:
 СУБД обеспечивают более быстрый доступ к данным.
 СУБД предусматривает возможность подключения БД к Web.
 СУБД можно просто отправить запрос на поиск наборов данных,
отобранных по определенному критерию.
 СУБД обладают встроенным механизмом для работы с параллельным
доступом.
 СУБД обеспечивают произвольный доступ к данным.
 СУБД имеют встроенные системы поддержки привилегий.
В веб-программировании отдаётся предпочтение СУБД MySQL, которая
является очень быстрой, надежной и легкой в использовании. Сервер. MySQL
обладает целым рядом удобных возможностей, разработанных в тесном
Двумерный файл позволяет получить двумерный массив данных, т.е. набор однотипных данных,
имеющий общее имя, доступ к элементам которого осуществляется по двум индексам.
Используются в программировании.
1
2
контакте с пользователями. Разработка сервера MySQL была направлена на
управление большими базами данных для обеспечения более высокой
скорости работы по сравнению с существующими на тот момент аналогами.
MySQL постоянно совершенствуется и обеспечивает широкий спектр
полезных функций. Благодаря своей доступности, скорости и безопасности
MySQL очень хорошо подходит для доступа к базам данных по Internet [9].
Таким образом, при использовании высокоскоростной базы данных
MySQL в качестве базы данных АССОМС, есть возможность объединять все
данные, необходимые для решения одной или нескольких прикладных задач,
или данные, относящиеся к какой-либо предметной области (например:
молодежи, студентам, преподавателям и т.п.). Это позволяет администратору
базы данных (даже если это группа лиц) охватить и осмыслить все
информационные потребности пользователей базы данных (т.е. будущих
пользователей системы), значительно ускорить создание высокоэффективной
и гибкой информационной системы, оперативно осуществлять её
поддержку.
Рассмотрение внутренней архитектуры базы данных, не входит в нашу
задачу, но показать внешнее построение системы Web-базы данных и
методологию ее разработки, представляется не лишним.
Основную операцию Web-сервера можно представить как систему
клиент-сервер, состоящую из двух объектов: Web-браузера и Web-сервера.
Между ними должен существовать канал связи. Web-браузер посылает
запрос на сервер, сервер отсылает обратно ответ (рис. 1). Для сервера,
отсылающего обычные статические страницы, такая архитектура подходит.
Архитектура же сайта, который включает в себя базу данных и динамические
страницы, будет сложнее, основная часть базовой структуры Web-баз данных
которого показана на рисунке 2 [8].
Рис. 1. Отношение типа клиент-сервер между Web-браузером и Webсервером
Рис. 2. Базовая архитектура Web-баз данных АССОМС
Этапы транзакции Web-базы данных обозначены цифрами на рисунке
2. Мы рассмотрим их на примере сетевой базы данных молодежного сайта.
1. Web-браузер пользователя отправляет http-запрос определенной
Web-страницы. Например, поиск в разделе «Образование и рынок труда»
3
всех документов по тематике «Болонский процесс», используя HTML-форму.
Страница с результатами поиска называется results.php.
2. Web-сервер принимает запрос на results.php, получает файл
(файлы) и передает его механизму РНР на обработку.
3. Механизм РНР2 начинает синтаксический анализ сценария. В
сценарии присутствует команда подключения к базе данных и выполнения
запроса в ней (поиск «Болонский процесс»). РНР открывает соединение с
сервером MySQL и отправляет необходимый запрос.
4. Сервер MySQL принимает запрос в базу данных, обрабатывает его
и отправляет результаты (в данном случае, список документов по Болонскому
процессу) – обратно, в механизм РНР.
5. Механизм РНР завершает выполнение сценария, форматируя
результаты запроса в виде HTML, после чего отправляет результаты в HTMLформате Web-серверу.
6. Web-сервер пересылает HTML в браузер, с помощью которого
пользователь просматривает список необходимых документов.
Данный процесс, как правило, протекает вне зависимости от того,
какой сценарный механизм и какой сервер баз данных используется. Как
правило, программное обеспечение Web-сервера, механизм РНР и сервер
баз данных находятся на одной машине [9]. Но возможен и второй вариант,
когда сервер базы данных работает на другой машине. Это необходимо для
повышения безопасности, увеличения объема или разделения потока. С точки
зрения перспектив развития АССОМС, оба варианта одинаковы, однако в
плане
производительности
второй
вариант
представляется
более
предпочтительным.
Формирование и управление инфраструктурой и контентом АССОМС
рекомендуется проводить на основе научно-методического подхода,
учитывая:
 системный анализ и мониторинг результатов статистики обращений
пользователей к информационным ресурсам системы;
 способы и формы представления сетевой информации;
 мониторинг
и
систематизацию
содержания
сетевых
информационных ресурсов близких по тематике и направленности, печатных
и электронных изданий и публикаций (в том числе зарубежных), в области
информационного обеспечения ориентированного на основные виды
деятельности студенческой молодежи, абитуриентов, аспирантов, молодых
учёных и молодежи в целом;
 анализ отзывов на качество информационных материалов
АССОМС
от
органов
управления
образованием,
студенческих,
PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor – «PHP: препроцессор гипертекста», англ. Personal Home
Page Tools (устар.)) – «Инструменты для создания персональных веб-страниц» – скриптовый язык
программирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки вебприложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг
провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для
создания динамических веб-сайтов.
2
4
общественных, научных и молодежных организаций и обществ, молодежных
электронных публикаций в сети Интернет, пользователей АССОМС;
 запросы к файлам и материалам базы данных системы, её
разделам и подразделам, внутренним страницам сайта
На множестве сайтов и информационных порталах молодежной
направленности, предоставляющих пользователям образовательную, учебную
и другую информацию, большей частью представлены материалы
специального характера, касающиеся, например, определенного ВУЗа и
того региона где он находится, тематика которых не охватывает всей полноты
интересов российской молодежи [5, 6, 10]. В большинстве случаев, эти сайты
перенаправляют пользователей на такие файловые серверы как RapidShare,
DepositFiles, Letibit, Turbobit.net и др., доступ к актуальным информационным
ресурсам которых или ограничен, или является платным.
В этой связи АССОМС должна охватывать многоплановые интересы
молодежи, предоставлять открытый, неограниченный и комфортный доступ к
актуальным информационным ресурсам, занимать свое, особое место в
молодежной среде, быть популярным сетевым ресурсом.
Литература
1. Стратегия государственной молодежной политики в Российской
Федерации. 2006 год (http://mon.gov.ru/press/news/3318/).
2. Федеральная целевая программа развития образования на 20112015 годы (http://mon.gov.ru/dok/prav/obr/8311/).
3. Приоритетный национальный проект "ОБРАЗОВАНИЕ" 2006-2007 годы
(http://www.mon.gov.ru/pro/pnpo/).
4. Концепция Государственной политики в отношении молодой семьи
(утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 18
декабря 2006г. № 1760-р, http://mon.gov.ru/work/vosp/dok/3697/ )
5. Отчет НОЦ «ИНИНФО» МГГУ им. М.А.Шолохова: «Развитие
действующего «Всероссийского студенческого информационного портала»
и разработка научно-методических рекомендаций по наращиванию и
использованию его информационных ресурсов». 2010 г., 155 с.
6. Промежуточный отчет НОЦ «ИНИНФО» МГГУ им. М.А.Шолохова:
«Развитие действующего «Всероссийского студенческого информационного
портала»
и
разработка
научно-методических
рекомендаций
по
наращиванию и использованию его информационных ресурсов». 2011 г., 117
с.
7. В.В. Кириллов Основы проектирования реляционных баз данных.
СУБД. Учебное пособие - СПб.: ИТМО, 1994. - 90 с.
8. Разработка Web-приложений на РНР и MySQL: Пер. с англ./Лаура
Томсон, Люк Веллинг. - 2-е изд., испр. - СПб: ООО «ДиаСофтЮП», 2003. - 672 с.
9. Материалы Интернет-портала PHP.SU (http://php.su).
10. Зенкина О.Н. О состоянии московских студенческих Интернетпорталов // Педагогическая информатика. – 2008. – №3. – С. 70-82.
5